Экспериментальное определение коэффициентов сглаживания пульсаций фильтров L и LC

Коэффициент сглаживания пульсаций определяется по формуле

(1.4)

где К_п1 - коэффициент пульсаций по 1-й гармонике выпрямленного

напряжения без фильтра (на входе фильтра);

К_п1н - коэффициент пульсаций по 1-й гармонике выпрямленного напряжения после фильтра ( на нагрузке).

Для определения коэффициента сглаживания пульсаций необходимо:

включить индуктивный сглаживающий фильтр;

установить ток нагрузки I_н =300 mА;

при помощи вольтметра РV2 (в точках 6, 7) определить амплитуду 1-й гармоники переменной составляющей выпрямленного напряжения U_м1 на нагрузке;

вольтметром РV2 измерить среднее значение выпрямленного напряжения на нагрузке U_он;

определить коэффициент сглаживания пульсаций индуктивного фильтра, используя формулы (1.1) и (1.4);

повторить эксперимент для токов I_н =200 mА и I_н =100 mА;

включить LC - фильтр и определить К_сп при токе I_н =300 mА; данные измерений и вычислений занести в табл.1.2.

Данные определения коэффициента сглаживания пульсаций фильтров L и LC

Таблица 1.2.

Фильтр	I н ,	Измерено	Вычислено
	mА	Uон , В	U м1 , В	К п1н	Ксп
L
LC

Снятие осциллограмм напряжений и токов

Отключить сглаживающий фильтр. Установить ток I_н =100 mА.

Зарисовать с экрана осциллографа кривые изменения (за 2-3 периода):

напряжения вторичной обмотки трансформатора U₂;

напряжения на нагрузке U_н;

напряжения на диоде U_д;

тока вторичной обмотки трансформатора i₂.

Включить индуктивный фильтр, установить ток нагрузки I_н =100 mА и снова зарисовать кривые изменения, указанные выше.

Обобщить результаты осциллографирования в виде временных диаграмм. Осциллограммы должны иметь одинаковый масштаб по оси времени.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОФАЗНОГО ДВУХТАКТНОГО

ВЫПРЯМИТЕЛЯ

Цель работы

Закрепить знания по принципу действия и рабочим свойствам однофазного двухтактного выпрямителя.

Практически освоить методику экспериментального определения характеристик и основных параметров однофазного двухтактного выпрямителя.

Программа работы

5. Экспериментально определить внешние характеристики однофазного двухтактного выпрямителя U_он = f(I_он), коэффициент пульсаций напряжения выпрямителя без фильтра К_п, коэффициент сглаживания пульсаций К_сп С фильтра, LC фильтра и CLC фильтра .

6. Снять осциллограммы напряжений и токов.

7. На основании экспериментальных данных построить на одном графике внешние характеристики однофазного двухтактного выпрямителя U_он = f(I_он). Для всех внешних характеристик определить процентное изменение напряжения ∆U_вых , %

8. На основании экспериментальных данных построить на графике зависимость К_сп = f(I_он) для емкостного сглаживающего фильтра.

Экспериментальное исследование однофазного двухтактного выпрямителя

Экспериментальное исследование однофазного двухтактного выпрямителя проводится на учебной лабораторной установке «Электропитание устройств связи», с использованием сменного блока «Исследование схем выпрямителей».

Схема исследования макета приведена на рис. 2.1. Схема собирается студентами и предъявляется преподавателю.

Для построения схемы выпрямления (диодного моста) используются диоды VD1,VD2 и VD7,VD8, расположенные на центральной панели лабораторной установки.

Напряжение на схему выпрямления подается от однофазной сети, расположенной на левой панели лабораторной установки. Поэтому вход диодного моста необходимо соединить с гнездами 1 и 3 вторичной обмотки однофазного трансформатора. Для возможности контролирования тока обмотки используется резистор Rш=1Ом, который следует подключить между вторичной обмоткой трансформатора (гнездо 1) и анодом диода VD7.

Напряжение с выхода схемы выпрямления следует подавать на гнезда 1 и 2 правой панели лабораторной установки, на которой расположены сглаживающие фильтры и активная нагрузка.

Рис. 2.1 Однофазная двухтактная схема выпрямления со сглаживающим фильтром.

Подключение отдельных элементов сглаживающих фильтров схемы производится соответствующими тумблерами S1,S2,S3 и S4, назначение которых ясно из схемы. Верхнее положение рычага каждого тумблера соответствует замкнутому состоянию его контактов.

Для подключения активной нагрузки между гнездами 3 и 4 блока нагрузок необходимо установить перемычку. В качестве нагрузки выпрямителя используется переменный резистор блока нагрузок. Регулирование тока, протекающего через нагрузку, производится ручками «R_н грубо» и «R_н точно»

Измерения осуществляются с помощью приборов, находящихся в верхнем ряду левой и правой панелей лабораторной установки, а также осциллографом.

Напряжения и токи в различных точках схемы выпрямления можно контролировать с помощью вольтметра PV1 и миллиамперметра PА1, которые позволяют измерять постоянную и переменную составляющие напряжений и токов. Для подключения миллиамперметра используется сопротивление шунта Rш =1 Ом. Для наблюдения формы токов (например, тока вторичной обмотки трансформатора i₂) вход осциллографа также подключается к резистору Rш.

Напряжение на резисторе нагрузки и ток, протекающий через резистор, измеряются вольтметром PV2 и миллиамперметром PА2. Вольтметр PV2 позволяет измерять как постоянную, так и переменную составляющие напряжения.